湖南省师范大学附属中学届高三考前演练五理科综合物理试题.docx
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湖南省师范大学附属中学届高三考前演练五理科综合物理试题
2019年普通高等学校招生全国统一考试考前演练(五)理科综合能力测试
物理试题
第I卷选择题(共126分)
二、选择题:
本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
14.科幻电影《流浪地球》开阔了中小学生的视野,很大程度影响了孩子们的思想深度,有许多物理知识咱们中学生都能理解。
比如影片中的行星发动机为“重核聚变发动机”,通过燃烧石头获得能量,所谓“重核聚变”指的是两个比较重(相对氟,氟)的核,产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。
影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅核聚变生成铁核,结合下图,下列说法正确的是(C)
A.平均结合能越大,原子核越不稳定
B.已知中子质量、质子质量便可算出硅核的结合能
C.硅核的平均结合能比铁核的小
D.结合能是指把原子核拆成自由核子所放出的能量
【解析】平均结合能越大,原子核越稳定,A错;已知中子质量和质子质量还要知道建核质量才能计算硅核的结合能,B错C对;结合能是指把原子核拆成自由核子所吸收的能量,D错。
15.一个物体受三个恒力作用沿MN方向做匀速直线运动,其中某个已知大小的恒力F与MN方向夹角为60°,如图所示。
现将该力沿逆时针方向旋转60°,其余两个恒力不变。
以下说法正确
A.该物体将做类平抛运动
B.该物体一定沿MN做匀减速运动
C.该物体所受合力大小为2F
D.该物体一定做匀变速曲线运动
【解析】匀速直线运动,说明除F外的其余两个力的合力与F等大反向,当F逆时针旋转60°,则该力与其余两个力的合力夹角为120°,易知三个力的合力与MN成60°,大小为F,故该物体一定做匀变速曲线运动,D对。
16.高分专项也被称为“天眼工程”,2018年6月2日,我国成功将“高分六号”卫星发射升空,至此共有六颗高分系列卫星为国家提供高时空分辨率的遥感数据。
高分系列卫星中,只有“高分四号”是地球同步轨道卫星,其余卫星都在太阳同步轨道运行(太阳同步轨道,如图所示,其轨道倾角超过了80,如果卫星一次回归会途经地球两极点,则属于极地轨道),表中给出了“高分二号”和“高分四号”的部分数据,根据信息可知
A.“高分二号”绕地球运行的线速度较小B.“高分二号”绕地球运行的角速度较大
C.“高分四号”的发射速度较小D.“高分四号”也可以途经地球两极点
【解析】“高分四号”是地球同步卫星,它的轨道在赤道平面内,不可途径地球两极点,D错。
“高分四号”轨道高度大于“高分二号”,依和,所以“高分四号”的周期大于“高分二号”的周期,角速度比“高分二号”小,B对。
依,“高分二号”的线速度比“高分四号”的大,A错。
如果要把“高分二号”发射到“高分四号”的轨道上,则必须增大“高分二号”的发射速度,所以C错。
17.如图所示,有一个匀强电场,电场线与坐标平面xOy平行。
以原点为圆心、5cm为半径的圆周上任意一点的电势为g=(40sinθ+25)V,θ为该点与圆心连线跟x轴的夹角,关于该匀强电场的电场强度的大小和方向,下列结论正确的是(A)
A.800V/m,沿y轴负方向
B.1600V/m,沿y轴正方向
C.800V/m,与x轴正方向成45°斜向右上方
D.500V/m,沿x轴负方向
【解析】由的表达式可知,当和时,,∴x轴为匀强电场中的一条等势线,又当θ3=时,。
∴电场线平行于y轴指向y的负方向,且,∴A对。
18.如图,直线与圆弧分别表示两质点A、B从同一地点出发的速度一时间(v-)图象。
其中圆弧的圆心位于v轴上。
已知质点B的初速为v0=b(m/s),t1=2b(s),sin53°=0.8。
已知两图线相交于C点,设在t1时刻,A恰好追上B,则在此过程中,下列说法正确的是(A)
A.质点A的加速度aA约0.7m/s2
B.质点B的运动轨迹为一段圆弧
C.t0时刻,两质点速度相等且有th=2t0
D.质点B的加速度不断减小
【解析】设圆的半径为R,由几何关系有:
,知R=2.5b,设圆弧所对应的圆心角为8,sinθ=,则B的位移为:
,对,由知,a≈0.7m/s2,A对,质点B做直线运动,所以B错,若,则,以代入B质点的速度关系式:
t2+,若,上述关系式不成立,C错。
由图线的斜率可知,质点B的加速度不断增大,D错。
19.如图a,螺线管L内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管的绕线用直导线EF连接,在EF左侧有另一矩形线框A与EF在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时,关于A中的电流方向和A的运动趋势,下列说法正确的是(AC)
A.在t1~t2内,逆时针,靠拢EF
B.在t2~t3内,顺时针,远离EF
C.在t3~t4内,逆时针,远离EF
D.在t4~t5内,顺时针,靠拢EF
【解析】在t1~t2内,L中磁场向上,不断增大,但变化率减小,L中产生感应电流,EF中电流方向F→E,大小随时间减小,A中向外的磁通量减小,依楞次定律,A中产生逆时针方向的电流,且有靠拢EF的趋势,A对。
t2~t3内,L中磁场向上,不断减小且变化率减小,EF中电流E→F,大小减小,A中有顺时针方向的电流,且有靠拢EF的趋势,B错。
t3~t4内,L中磁场向下,不断增大,变化率也增大,EF中电流E→F不断增大,A中有逆时针方向的电流且有远离EF的趋势,C对。
t4~t5内,L中磁场向下不断减小,变化率增大,EF中电流方向F→E,不断增大,A中有顺时针方向的电流,且有远离EF的趋势,D错。
20.如图甲所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为1:
2,原线圈通过一理想电流表A接如图乙所示的正弦交流电,一个二极管和阻值R=20Q的负载电阻串联后接到副线圈的两端。
假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U。
和Ua,则(ABD)
A.
B.电流表的读数为22A
C.负载电阻的阻值越小,c、d间的电压Ucd越大
D.将二极管短路,电流表的读数加倍
【解析】交流电压表、交流电流表测得的分别为交变电压和交变电流的有效值,根据变压器公式得到输出电压,而输出电压U2不等于c、d端电压,因二极管具有单向导电性,输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化,,则,故A正确。
根据理想变压器的输入功率等于输出功率,可知,其中,可得I1=22A,故电流表读数为22A,B正确。
由于原线圈两端电压不变,则副线圈两端电压不变,因此R两端电压不变,C错误。
二极管短路时,,输出功率,故输入功率P,也加倍,而输入电压U1不变,根据P1=U1I1得电流表读数加倍,D正确。
21.如图所示,宽度为2d与宽度为d的左、右两部分导轨衔接良好固定在水平面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,长度分别为2d和d的导体棒甲和乙按如图的方式置于导轨上,已知两导体棒的质量均为m、两导体棒单位长度的电阻均为r0,现给导体棒甲以水平向右的初速度w。
假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计,且右部分导轨足够长,甲棒不会运动到右部分导轨上。
则下列说法正确的是(BD)
A.当甲开始运动瞬间,比较两棒的加速度的大小,有
B.当导体棒甲、乙都做匀速运动时的速度大小满足
C.两导体棒从开始运动到刚做匀速运动的过程中,回路通过的电荷量为
D.两导体棒从开始运动到刚好匀速运动的过程中其发生的位移分别是x甲和x乙,则
【解析】甲刚开始运动时,总电阻为,总电流为,则,所以a甲=,即A错。
当两棒都做匀速直线运动时,回路中磁通量不变,有:
,B对。
依动量定理,对甲:
,对乙:
,又,得出,。
由.得,C错;又,又,整理得,联立以上几式可得,D对。
第Ⅱ卷非选择题(共174分)
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~第38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22.(6分,每空2分)某同学设计了如图所示a的实验装置用来在环绕地球的空间站中测量小球质量。
图中弹簧固定在挡板上,轨道B处装有光电门,可以测量出小球离开弹簧后经过光电门的时间。
该同学设计的主要实验步骤如下:
(i)用游标卡尺测量小球的直径d
(i)将弹簧固定在挡板上
(ii)小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
(iv)由静止释放小球,测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t,计算出小球离开弹簧的速度υ
(V)改变弹簧的压缩量,重复步骤(i)、(iv)多次
(vi)分析数据,得出小球的质量
请完成下列问题:
(1)步骤(i)中游标卡尺示数情况如图b所示,小球的直径d=0.750cm;
(2)某一次步骤(if)中测得弹簧的压缩量为2cm,对应步骤(iv)中测得小球通过光电门的时间为3.75ms,则此次小球离开弹簧的速度=2.0m/s;(保留两位有效数字)
(3)已知实验所用弹簧的弹性势能E。
与弹簧形变量x2之间的关系如图c所示,结合
(2)可求出小球的质量为0.20kg。
(保留两位有效数字)
【解析】
(1)略
(2)小球离开弹簧后做匀速直线运动,小球经过光电门时的速度与离开弹簧时的速度相等,小球离开弹簧时的速度:
;
(3)由图象可知:
x=2cm时,即:
时,,由题意可知,x=2cm时,v=2.0m/s,由能量守恒定律可知:
,代入数据解得:
m=0.20kg。
23.(10分,每空2分)某物理学习小组设计了如下电路,除了测出电池组的电动势E、内阻r、定值电阻R的大小,还能测出滑动变阻器R。
(最大阻值为5Ω)取不同阻值消耗的功率。
先通过控制开关,测出定值电阻R和电源的电动势和内阻,具体步骤如下:
(1)依电路图连接电路;
(2)先断开S1和S₂,将滑动变阻器的滑片移到a(选填“a”或“b”)端,再闭合开关S1,调节滑片位置得到多组U、I数据,在U-I坐标系中画出一条图线;
(3)然后闭合开关S₂,调节滑片位置,得到多组U、I数据,在U-I坐标系中画出的另一条图线是②(选填“①”或“②”);
(4)根据图象数据计算出电阻R=3.0Ω,开关S.断开时,当电压表示数为1.5V时滑动变阻器消耗的功率最大。
(保留两位有效数字)
(5)考虑到电表内阻,电源电动势的测量值偏小(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】
(2)从安全角度考虑,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在a端,
(3)闭合开关S₂,则定值电阻R被短路,故U-I图象所对应的斜率小于开关S断开时图象的斜率,故填②;
(4)图象②的斜率为电源内阻,计算得r=5Ω,图象①的斜率为定值电阻与内阻之和,计算得R+r=8Ω,故R=3Ω;开关S2断开时,滑动变阻器阻值调到最大,最接近等效内阻,滑动变阻器消耗功率最大,此时电压表示数为U=1.5V;(5)测量对象为电压表与电源组成的等效电源,故电动势测量值偏小。
24.(13分)如图所示,一带电均匀的液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动,已知电场强度的大小为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内做半径为R的匀速圆周运动,设液滴质量为m。
求:
(1)液滴的速度大小和绕行方向;
(2)倘若液滴运行到轨迹最低点A时分裂成大小相同的两滴,其中一个液滴仍在原来平面内做半径R1=3R的圆周运动,绕行方向不变,且此圆周的最低点也是A,另一液滴将如何运动?
【解析】
(1)液滴做匀速圆周运动,Eg=mg…(1分)
故液滴带负电…(1分)
由……(2分)
解得............................................................…(1分)
由左手定则判定液滴做顺时针方向的绕行。
……(1